2025年水利水電工程技術試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列水利樞紐中，不屬于擋水建筑物的是（）。A.混凝土重力壩B.水閘閘室C.溢流堰D.引水隧洞2.某混凝土壩設計中，壩體采用通倉澆筑，溫控措施以表面保溫為主，該壩最可能的類型是（）。A.碾壓混凝土壩B.拱壩C.支墩壩D.重力壩3.按過閘流量大小分類，最大過閘流量為800m3/s的水閘屬于（）。A.大型水閘B.中型水閘C.小型水閘D.超大型水閘4.水利水電工程圍巖分類中，Ⅲ類圍巖的主要特征是（）。A.穩(wěn)定，長期暴露無支護不發(fā)生掉塊B.基本穩(wěn)定，局部可能產(chǎn)生掉塊C.穩(wěn)定性差，需及時支護D.極不穩(wěn)定，開挖后可能坍塌5.下列滲流控制措施中，屬于“排”的是（）。A.上游鋪蓋B.壩體防滲心墻C.壩基排水孔D.下游反濾層6.某水電站設計保證率為90%，對應的多年平均天然來水頻率為（）。A.10%B.90%C.50%D.60%7.土壩壩體排水形式中，既能降低壩體浸潤線又能防止壩坡滲透變形的是（）。A.棱體排水B.貼坡排水C.褥墊排水D.組合式排水8.施工導流標準選擇時，若工程處于暴雨頻發(fā)區(qū)且工期緊張，導流建筑物的洪水重現(xiàn)期應?。ǎ.5~10年B.10~20年C.20~50年D.50~100年9.水工混凝土配合比設計中，決定混凝土強度的關鍵參數(shù)是（）。A.水膠比B.砂率C.單位用水量D.膠凝材料用量10.碾壓混凝土壩與常態(tài)混凝土壩相比，最顯著的優(yōu)勢是（）。A.抗?jié)B性能更好B.施工速度更快C.溫控要求更低D.抗裂性能更強二、填空題（每空1分，共20分）1.混凝土重力壩壩基處理中，帷幕灌漿的深度通常為壩前水頭的______。2.水庫特征水位中，當入庫流量超過設計洪水位時，水庫需通過______泄洪以保證大壩安全。3.土石壩滲透變形的主要形式包括管涌、流土、接觸沖刷和______。4.水輪機按工作原理分為反擊式和______，其中混流式水輪機屬于______。5.施工總進度計劃中，______是決定工程總工期的關鍵線路。6.水工建筑物抗震設防類別中，1級大壩的設防標準為______。7.碾壓混凝土的VC值（振動壓實時間）一般控制在______秒，以保證可碾性和密實度。8.閘門的主要止水材料包括橡膠止水和______，其中頂止水多采用______形式。9.水電站調(diào)壓室的主要作用是______，減小水錘壓力對機組的影響。10.水利工程環(huán)境影響評價需分為規(guī)劃階段、設計階段、施工階段和______四個階段。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述混凝土重力壩的工作原理及主要設計控制指標。2.土石壩壩體分區(qū)設計的基本原則有哪些？需考慮哪些工程特性？3.水閘消能防沖設計的主要措施包括哪些？請結(jié)合底流消能工說明其構造要求。4.水電站進水口的主要類型及適用條件是什么？5.施工導流中分段圍堰法的適用條件及主要特點有哪些？四、計算題（每題10分，共20分）1.某混凝土重力壩壩高80m，壩底寬度60m，壩體混凝土容重24kN/m3，壩基揚壓力系數(shù)取0.4（揚壓力為壩底水頭的40%）。計算壩底垂直正應力（上游面）。（提示：壩底垂直正應力σ=（ΣW-ΣU）/B，其中ΣW為壩體自重，ΣU為揚壓力，B為壩底寬度）2.某小型水庫總庫容1200萬m3，設計洪水過程線如下表所示。溢洪道采用開敞式，堰頂高程105.0m，堰寬15m，流量系數(shù)m=0.48。已知初始庫水位103.0m，水庫面積隨水位變化關系為：103.0m時面積50萬m2，104.0m時70萬m2，105.0m時100萬m2，106.0m時130萬m2。采用試算法計算最大下泄流量及最高庫水位。（提示：溢洪道流量公式Q=mB√(2g)H^(3/2)，g取9.8m/s2）五、案例分析題（20分）某南方地區(qū)在建混凝土拱壩，壩高120m，壩頂弧長300m，設計正常蓄水位450.0m。施工過程中，發(fā)現(xiàn)壩體上游面出現(xiàn)多條水平裂縫，裂縫深度約0.5~1.2m，寬度0.1~0.3mm，主要分布在高程400.0~430.0m區(qū)域。經(jīng)檢查，該區(qū)域混凝土澆筑時外界氣溫為35~38℃，混凝土入倉溫度28℃，未采取額外冷卻措施；混凝土配合比中膠凝材料用量420kg/m3，水膠比0.35；養(yǎng)護記錄顯示，混凝土終凝后僅覆蓋草袋灑水，養(yǎng)護時間7天。問題：（1）分析該拱壩上游面裂縫產(chǎn)生的主要原因；（2）提出針對性的裂縫處理措施及后續(xù)施工改進建議。參考答案一、單項選擇題1.D2.D3.B4.B5.C6.B7.A8.C9.A10.B二、填空題1.1/10~1/52.校核洪水位3.接觸流失4.沖擊式；反擊式5.關鍵工作組成的線路6.提高1度7.5~158.金屬止水；“P”型9.調(diào)節(jié)流量10.運行階段三、簡答題1.工作原理：混凝土重力壩依靠壩體自身重量產(chǎn)生的抗滑力維持穩(wěn)定，同時利用壩體自重抵消水壓力、波浪力等水平荷載，通過壩體材料的抗壓強度抵抗內(nèi)部應力。設計控制指標：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（需滿足規(guī)范要求的1.05~1.30）、壩體上下游邊緣正應力（上游面不出現(xiàn)拉應力，下游面拉應力不超過允許值）、壩基應力（不超過地基承載力）。2.分區(qū)原則：①防滲性優(yōu)先，核心區(qū)（心墻/斜墻）采用透水性小的材料；②過渡性銜接，防滲體與壩殼之間設過渡層，避免滲透變形；③經(jīng)濟性合理，利用當?shù)夭牧希档统杀?；④施工可行性，分區(qū)厚度滿足碾壓機械作業(yè)要求。需考慮的工程特性：材料的滲透系數(shù)、抗剪強度、壓縮性、級配、含泥量；壩體的應力分布、浸潤線位置、抗震性能。3.主要措施：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。底流消能工構造要求：消力池深度需滿足形成淹沒水躍的要求（一般為躍后水深與下游水深的差值），池長需覆蓋水躍長度（通常為水躍長度的1.5倍）；海漫需具備抗沖性（采用塊石、混凝土板）和透水性（設置排水孔）；防沖槽深度根據(jù)沖刷深度計算（一般為1.5倍沖刷深度）。4.主要類型及適用條件：①有壓進水口：適用于隧洞或壓力管道引水，要求水流平順、水頭損失小，常見形式包括豎井式（圍巖穩(wěn)定）、塔式（水庫深度大）、岸塔式（岸邊地形陡峻）；②無壓進水口：適用于明渠引水，多位于河流上游，需設攔污柵、沉沙池，常見形式為開敞式（河流含沙量?。?、帶胸墻式（防止水位波動影響）。5.適用條件：河流流量較大但河床較寬，可分期施工；工期允許分段建設；河床覆蓋層較薄，便于修建縱向圍堰。主要特點：導流前期利用束窄河床泄流，后期利用已建永久建筑物（如底孔、缺口）泄流；施工干擾小，可充分利用永久工程；縱向圍堰需承受較大水流沖擊力，對結(jié)構強度要求高。四、計算題1.解：壩體自重ΣW=壩體體積×容重=（壩高×壩底寬度×單位長度）×容重=（80×60×1）×24=115200kN/m；揚壓力ΣU=壩底水頭×揚壓力系數(shù)×壩底寬度×單位長度=（80×9.8×1000N/m3×0.4）×60×1=（80×9.8×0.4×60）×1000=18816000N=18816kN/m；壩底垂直正應力σ=（ΣW-ΣU）/B=（115200-18816）/60=96384/60=1606.4kPa=1.61MPa（上游面受壓，結(jié)果為正）。2.解：初始庫水位103.0m，水庫面積A=50萬m2，對應蓄水量V=50×10?×(103.0-基準面)（假設基準面為100.0m，則V=50×10?×3=150萬m3）。溢洪道流量公式Q=0.48×15×√(2×9.8)×H^(3/2)=7.2×4.427×H^(3/2)=31.87H^(3/2)（H為堰上水頭，H=庫水位-105.0m，當庫水位＜105.0m時Q=0）。假設庫水位升至105.0m，H=0，Q=0；庫水位106.0m時，H=1.0m，Q=31.87×1=31.87m3/s。根據(jù)水量平衡方程：(Q?+Q?)/2×Δt=(V?-V?)，結(jié)合設計洪水過程線（假設給定典型洪水過程），通過試算確定最高庫水位為105.8m，對應最大下泄流量Q=31.87×(0.8)^(3/2)=31.87×0.7155≈22.8m3/s（具體數(shù)值需根據(jù)實際洪水過程修正）。五、案例分析題（1）裂縫原因分析：①溫度應力：混凝土澆筑時外界氣溫高（35~38℃），入倉溫度28℃（超過規(guī)范允許的25℃），未采取冷卻措施（如預冷骨料、加冰拌和），導致混凝土內(nèi)部溫升過高（膠凝材料用量大，水化熱集中），后期降溫時表面拉應力超過抗拉強度；②收縮變形：水膠比0.35（偏低），膠凝材料用量420kg/m3（偏高），混凝土干縮率增大，養(yǎng)護時間僅7天（不足規(guī)范要求的14天），表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生干縮裂縫；③約束條件：拱壩上游面受基巖約束，混凝土早期彈性模量低，徐變小，溫度應力無法有效釋放，導致表面拉裂。（2）處理措施及改進建議：處理措施：①表面修補：對寬度＜0.2mm的裂縫，采用環(huán)氧砂漿涂抹封閉；②化學灌漿：對寬度≥0.2mm、深度＞0.5m的裂縫，采用環(huán)氧樹脂壓力灌漿，恢復整體性；③表面防護：裂縫處理后